阅读说明：本技术 一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法 (Method for separating and purifying mixed salt in aromatic compound nitration wastewater ) 是由 杨树斌 徐林 丁克鸿 王怡明 王丹 徐高明 王再飞 王建昌 于 2020-11-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法,所述分离提纯方法结合两级纳滤和至少两级反渗透处理步骤,不仅能够有效实现溶液中硝酸钠和硫酸钠的高效分离,而且通过纳滤与反渗透同时实现了浓缩的作用,大大降低了后期浓缩和结晶的能耗,经济价值显著提高,应用前景广阔,能够较好的用于芳香化合物硝化废水中混合盐的分离提纯。(The invention provides a separation and purification method of a mixed solution containing sodium nitrate and sodium sulfate, which combines two-stage nanofiltration and at least two-stage reverse osmosis treatment steps, not only can effectively realize the high-efficiency separation of sodium nitrate and sodium sulfate in the solution, but also realizes the concentration effect through nanofiltration and reverse osmosis, greatly reduces the energy consumption of later-stage concentration and crystallization, obviously improves the economic value, has wide application prospect, and can be better used for the separation and purification of mixed salt in aromatic compound nitration wastewater.)

一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法

技术领域

本发明涉及分离提纯技术领域，尤其涉及一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法。

背景技术

芳香化合物硝化产物如硝基苯、间二硝基苯、对/邻/间硝基氯苯、3,4-/2,5-二氯硝基苯等是重要的农药、医药、染料、颜料等化工中间体。目前芳香化合物主要采用混酸工艺生产，过程中会硝化废水产生。硝化废水含芳香烃及其衍生物、硝化产物、硝基酚及其钠盐(简称总酚)、硫酸钠、硝酸钠等，由于毒性大，含盐高，可生化性差，处理成本高。针对硝化废水特点，目前通常采用物理化学手段如吸附、氧化等预处理手段，减少废水中有机物浓度，提高废水可生化性，但是未考虑到硝化废水中混合盐分离纯化，造成资源浪费。

CN1233570C公开了一种硝基氯苯生产废水中硝基氯苯的树脂吸附回收工艺，采用苯乙烯-二乙烯苯树脂吸附方案，分离回收废水中硝基氯苯，饱和树脂蒸气脱附再生，实现废水中硝基氯苯的回收，但是树脂价格较高，而且蒸气脱附再生方式温度高增加了树脂老化风险。

CN111018264A公开了一种处理对邻硝废水的工艺方法，采用高级氧化单元、电渗析单元、蒸发单元、生化单元相结合方案，可以同时实现硫酸钠的回收、水的达标排放以及污泥减量，但工序较多，且未提及废水中硝酸盐的分离回收。

2020年裴旭东等通过对高盐废水中的杂盐进行分步结晶，实现硫酸钠、氯化钠和硝酸钠的分离，产品达到工业标准，但是该方案需要多次蒸发结晶，能耗高，操作难度大(参见“煤化工废水中硫酸钠-氯化钠-硝酸钠分离工艺研究”，裴旭东等，工业水处理，第40卷第1期，第63-65页)。

因此，需要开发一种针对芳香化合物硝化废水的回收处理方法，充分回收其中的硝酸盐并缓解环境污染问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法，所述分离提纯方法结合两级纳滤和至少两级反渗透处理步骤，不仅能够有效实现溶液中硝酸钠和硫酸钠的高效分离，而且大大降低了后期浓缩和结晶的能耗，经济价值高，应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法，所述分离提纯方法包括：

(1)含硝酸钠和硫酸钠的混合溶经纳滤，所述纳滤的总浓水依次经第一浓缩和第一结晶，得到硫酸钠；

(2)所述纳滤的总产水经至少两级反渗透处理，所述反渗透处理的浓水依次经第二浓缩和第二结晶，得到硝酸钠。

本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法，通过采用纳滤的方式实现硝酸钠与硫酸钠的分离的同时，还实现了硫酸钠的浓缩，降低了后期硫酸钠浓缩结晶的能耗，而且后续采用反渗透处理对含硝酸钠的溶液进行浓缩，再与第二浓缩和第二结晶结合，能够在较低能耗下制得纯度高的硝酸钠。

优选地，步骤(1)中所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～5wt％，例如可以是0.1wt％、0.7wt％、1.2wt％、1.8wt％、2.3wt％、2.9wt％、3.4wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硝酸钠的含量为0.1～3wt％，例如可以是0.1wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.1wt％、1.4wt％、1.8wt％、2.1wt％、2.4wt％、2.7wt％或3wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中COD≤100ppm，例如可以是20ppm、29ppm、38ppm、47ppm、56ppm、65ppm、74ppm、83ppm、92ppm或100ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的pH为5.0～8.0，例如可以是5.0、5.4、5.7、6、6.4、6.7、7、7.4、7.7或8.0等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述纳滤包括第一纳滤和第二纳滤。

优选地，步骤(1)中所述第一纳滤和第二纳滤的操作温度分别独立地为5～50℃，例如可以是5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选25～35℃。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，所述第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力低。

本发明优选含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，采用先低压纳滤再高压纳滤的方式，能够保障顺利产水，确保系统运行正常。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，所述第一纳滤的操作压力为0.2～2.0MPa，例如可以是0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.8MPa或2.0MPa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选0.6～1.0MPa。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，所述第二纳滤的操作压力为1.0～4.1MPa，例如可以是1.0MPa、1.4MPa、1.7MPa、2MPa、2.4MPa、2.7MPa、3MPa、3.4MPa、3.7MPa、4.0MPa或4.1MPa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选1.5～3.8MPa。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为2～5wt％时，所述第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力高。

本发明优选含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为2～5wt％时，采用先高压纳滤再低压纳滤的方式，能够降低对纳滤膜的冲击，延长纳滤膜的使用寿命。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为2～5wt％时，所述第一纳滤的操作压力为1.0～4.1MPa，例如可以是1.0MPa、1.4MPa、1.7MPa、2MPa、2.4MPa、2.7MPa、3MPa、3.4MPa、3.7MPa、4.0MPa或4.1MPa等，优选1.5～3.8MPa。

优选地，所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为2～5wt％时，所述第二纳滤的操作压力为0.2～2.0MPa，例如可以是0.2MPa、0.4MPa、0.6MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa、1.6MPa、1.8MPa或2.0MPa等，优选0.6～1.0MPa。

优选地，所述第一纳滤的产水进入第二纳滤中。

优选地，所述第一纳滤和第二纳滤的膜组件的孔径为1-10纳米，截留分子量150Da。

本发明中，纳滤采用压力驱动膜分离技术，孔径范围在几个纳米左右，其分离性能介于反渗透和超滤之间，允许一些无机盐和某些溶剂透过膜，能够实现溶液中硫酸根与硝酸根的分离。

优选地，所述第一纳滤的膜组件为苏伊士DK8040。

优选地，所述第二纳滤的膜组件为苏伊士DK8040。

优选地，所述第一浓缩后的浓缩液中硫酸钠的浓度为40～80wt％，，例如可以是40wt％、45wt％、49wt％、54wt％、58wt％、63wt％、67wt％、72wt％、76wt％或80wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选40～60wt％。

优选地，所述浓缩包括蒸发浓缩。

优选地，所述第一浓缩出水作为中水回收。

优选地，步骤(2)中所述反渗透处理的级数为两级，分别为一级反渗透和二级反渗透。

优选地，所述反渗透处理的操作温度为5～50℃，例如可以是5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选30～40℃。

优选地，所述一级反渗透的操作压力为1.0～4.0MPa，例如可以是1.0MPa、1.4MPa、1.7MPa、2MPa、2.4MPa、2.7MPa、3MPa、3.4MPa、3.7MPa或4.0MPa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选2.0～3.8MPa。

优选地，所述二级反渗透的操作压力3.0～8.0MPa，例如可以是3.0MPa、3.6MPa、4.2MPa、4.7MPa、5.3MPa、5.8MPa、6.4MPa、6.9MPa、7.5MPa或8.0MPa等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选4.0～7.0MPa。

本发明将两级反渗透的压力控制在上述范围内，更有利于硝酸钠溶液的浓缩，提高回收率和纯度。

优选地，所述一级反渗透处理的产水作为中水回用。

优选地，所述二级反渗透处理的产水循环至一级反渗透处理中。

优选地，所述一级反渗透的反渗透膜为杜邦抗污染苦咸水膜BW-8040。

优选地，所述二级反渗透的反渗透膜为杜邦海淡膜SW-8040。

优选地，步骤(2)中所述第二浓缩的浓缩液中硝酸钠的浓度为40～80wt％，例如可以是40wt％、45wt％、49wt％、54wt％、58wt％、63wt％、67wt％、72wt％、76wt％或80wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选50～70wt％。

作为本发明优选的技术方案，所述方法包括如下步骤：

(1)所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为2～5wt％时，含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第一纳滤的操作压力为1.0～4.1MPa，所述第二纳滤的操作压力为0.2～2.0MPa，所述第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力高，所述第二纳滤的浓水返回至第一纳滤中，所述第一纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

(2)所述第二纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠；

或，所述方法包括如下步骤：

(1)所述含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第一纳滤的操作压力为0.2～2.0MPa，所述第二纳滤的操作压力为1.0～4.1MPa，所述第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力低，所述第一纳滤的浓水进入第二纳滤中，所述第二纳滤的产水循环至第一纳滤中，所述第二纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

(2)所述第一纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠。

本发明对所述浓缩没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于浓缩的方式，也可根据工艺实际情况进行调整，例如可以是蒸发浓缩或多效蒸发浓缩等其他方式。

第二方面，本发明提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法采用第一方面所述的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法进行。

本发明的芳香化合物硝化废水中主要含有硝酸钠和硫酸钠，采用第一方面所述的分离提纯方法能够针对硝化废水进行水资源、硝酸钠以及硫酸钠的回收，不仅缓解了环境压力，而且具有较高的经济效益。

优选地，所述芳香化合物硝化废水经预处理后的预处理出水再进入第一纳滤中。

优选地，所述预处理出水中硫酸钠的含量为0.1～5wt％，例如可以是0.1wt％、0.7wt％、1.2wt％、1.8wt％、2.3wt％、2.9wt％、3.4wt％、4wt％、4.5wt％或5wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述预处理出水中硝酸钠的含量为0.1～3wt％，例如可以是0.1wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.1wt％、1.4wt％、1.8wt％、2.1wt％、2.4wt％、2.7wt％或3wt％等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述预处理出水中COD≤100ppm，例如可以是20ppm、29ppm、38ppm、47ppm、56ppm、65ppm、74ppm、83ppm、92ppm或100ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述预处理出水的pH为5.0～8.0，例如可以是5.0、5.4、5.7、6、6.4、6.7、7、7.4、7.7或8.0等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述第一结晶的母液循环至预处理中。

优选地，所述第二结晶的母液循环至预处理中。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法结合两级纳滤和至少两级反渗透处理，实现了溶液中硝酸钠和硫酸钠的高效分离，而且大大降低了后期浓缩和结晶的能耗，经济价值高；

(2)本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法回收的硝酸钠和硫酸钠的纯度和回收率均高，硝酸钠纯度＞98.5％，硫酸钠纯度＞93％，满足国标合格品要求；

(3)本发明提供的芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法实现了水资源、硝酸钠以及硫酸钠的回收，不仅缓解了环境压力，而且具有较高的经济效益。

附图说明

图1是本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法之一的流程示意图。

图2是本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法之一的流程示意图。

图3是本发明提供的芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法之一的流程示意图。

图4是本发明提供的芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法之一的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法的流程示意图如图1所示，所述分离提纯方法包括如下步骤：

(1)含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第二纳滤的浓水返回至第一纳滤中，所述第一纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

所述第一浓缩出水作为中水回用，所述第一结晶母液经后处理或循环至其他工艺中；

(2)所述第二纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠；

所述第二浓缩出水作为中水回用，所述第二结晶母液经后处理或循环至其他工艺中；所述一级反渗透处理的产水作为中水回用；

或者，如图2所示，所述分离提纯方法包括如下步骤：

(1)含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第一纳滤的浓水进入第二纳滤中，所述第二纳滤的产水返回至第一纳滤中，所述第二纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

所述第一浓缩出水作为中水回用，所述第一结晶母液经后处理或循环至其他工艺中；

(2)所述第一纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠；

所述第二浓缩出水作为中水回用，所述第二结晶母液经后处理或循环至其他工艺中；所述一级反渗透处理的产水作为中水回用。

本发明提供的芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法的流程示意图如图3所示，所述分离提纯方法包括如下步骤：

(1’)芳香化合物硝化废水经预处理，得到预处理出水；

(2’)所述预处理出水中硫酸钠的含量为2～5wt％时，所述预处理出水依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第二纳滤的浓水返回至第一纳滤中，所述第一纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

所述第一浓缩出水作为中水回用，所述第一结晶母液循环至预处理中回用；

(3’)所述第二纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠；

所述第二浓缩出水作为中水回用，所述第二结晶母液循环至预处理中回用；所述一级反渗透处理的产水作为中水回用。

或者，如图4所示，所述分离提纯方法包括如下步骤：

(1’)芳香化合物硝化废水经预处理，得到预处理出水；

(2’)所述预处理出水中硫酸钠的含量为0.1～1wt％时，所述预处理出水依次经5～50℃第一纳滤和5～50℃第二纳滤，所述第一纳滤的浓水进入第二纳滤中，所述第二纳滤的产水循环至第一纳滤中，所述第二纳滤的浓水依次经第一浓缩至硫酸钠的浓度为40～80wt％和第一结晶，得到硫酸钠；

所述第一浓缩出水作为中水回用，所述第一结晶母液循环至预处理中回用；

(3’)所述第一纳滤的产水经压力为1.0～4.0MPa、温度为5～50℃的一级反渗透处理和压力3.0～8.0MPa、温度为5～50℃的二级反渗透处理，所述二级反渗透处理的浓水依次经第二浓缩至硝酸钠的浓度为40～80wt％和第二结晶，得到硝酸钠；

所述第二浓缩出水作为中水回用，所述第二结晶母液循环至预处理中回用；所述一级反渗透处理的产水作为中水回用。

一、实施例

实施例1

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法包括如下步骤：

(1’)预处理：芳香化合物硝化废水经预处理，得到含硝酸钠和硫酸钠的硝化废水预处理出水，其组成为硫酸钠：2.56wt％，硝酸钠：1.04wt％，COD：41ppm，pH：6.5；

(2’)纳滤分离：纳滤膜组件采用苏伊士DK8040，硝化废水预处理出水泵入高压第一纳滤，运行温度35℃压力3.8MPa，第一纳滤的浓水外观无色透明，进入浓缩结晶步骤；

第一纳滤的浓水泵入浓缩釜水泵带真空45kPa进行第一浓缩和第一结晶，浓缩终点釜温90℃，第一浓缩出水作为中水回用，80～90℃过滤得到白色副产硫酸钠，浓缩结晶的第一结晶母液返回预处理工序；

所述第一纳滤的产水外观无色透明，去低压第二级纳滤；

第二级纳滤运行温度35℃，压力0.8MPa，得到第二级纳滤的浓水，外观无色透明返回第一纳滤中，所述第二级纳滤的产水外观无色透明，去步骤(3’)；

(3’)反渗透处理：一级反渗透膜组件采用杜邦抗污染苦咸水膜BW-8040，第二级纳滤的产水泵入一级反渗透装置，运行温度30℃压力3.8MPa，一级反渗透处理的产水外观无色透明做为中水回用，一级反渗透处理的浓水外观无色透明，进入二级反渗透装置中；

二级反渗透膜组件采用杜邦海淡膜SW-8040，一级反渗透的浓水泵入二级反渗透装置，运行温度35℃压力6.8MPa，二级反渗透的产水外观无色透明，返回一级反渗透处理，二级反渗透浓水进入浓缩处理中；

二级反渗透浓水泵入第二浓缩釜，水泵带真空45kPa进行第二浓缩，浓缩终点釜温92℃，第二浓缩出水，外观无色透明，作为中水回用，第二浓缩釜料降温，进行第二结晶至20℃过滤，干燥，得到白色硝酸钠，第二结晶结晶母液外观浅黄色，返回预处理工序。

本实施例中各部分出水的组成如表1所示。

表1

实施例2

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法包括如下步骤：

(1’)预处理：芳香化合物硝化废水经预处理，得到含硝酸钠和硫酸钠的硝化废水预处理出水，其组成为硫酸钠：0.5wt％，硝酸钠：3wt％，COD：58ppm，pH：7.5；

(2’)纳滤分离：纳滤膜组件采用苏伊士DK8040，硝化废水预处理出水泵入第一纳滤，运行温度25℃压力1.0MPa，第一纳滤的产水外观无色透明，去步骤(3’)；

第一纳滤的浓水外观无色透明泵入第二纳滤，第二级纳滤运行温度35℃，压力2.0MPa，得到第二纳滤的浓水，外观无色透明去浓缩，浓缩釜水泵带真空50kPa进行第一浓缩和第一结晶，浓缩终点釜温85℃，第一浓缩出水作为中水回用，80～85℃过滤得到白色副产硫酸钠，浓缩结晶的第一结晶母液返回预处理工序；

(3’)反渗透处理：一级反渗透膜组件采用杜邦抗污染苦咸水膜BW-8040，第一纳滤的产水泵入一级反渗透装置，运行温度40℃压力2.0MPa，一级反渗透处理的产水外观无色透明做为中水回用，一级反渗透处理的浓水外观无色透明，进入二级反渗透装置中；

二级反渗透膜组件采用杜邦海淡膜SW-8040，一级反渗透的浓水泵入二级反渗透装置，运行温度30℃压力4.0MPa，二级反渗透的产水外观无色透明，返回一级反渗透处理，二级反渗透浓水进入浓缩处理中；

二级反渗透浓水泵入第二浓缩釜，水泵带真空50kPa进行第二浓缩，浓缩终点釜温95℃，第二浓缩出水，外观无色透明，作为中水回用，第二浓缩釜料降温，进行第二结晶至25℃过滤，干燥，得到白色硝酸钠，第二结晶结晶母液外观浅黄色，返回预处理工序。

本实施例中各部分出水的组成如表2所示。

表2

实施例3

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法包括如下步骤：

(1’)预处理：芳香化合物硝化废水经预处理，得到含硝酸钠和硫酸钠的硝化废水预处理出水，其组成为硫酸钠：4.5wt％，硝酸钠：3wt％，COD：70ppm，pH：7.3；

(2’)纳滤分离：纳滤膜组件采用苏伊士DK8040，硝化废水预处理出水泵入高压第一纳滤，运行温度25℃压力4.1MPa，第一纳滤的浓水外观无色透明，进入浓缩结晶步骤；

第一纳滤的浓水泵入浓缩釜水泵带真空40kPa进行第一浓缩和第一结晶，浓缩终点釜温88℃，第一浓缩出水作为中水回用，80～88℃过滤得到白色副产硫酸钠，浓缩结晶的第一结晶母液返回预处理工序；

所述第一纳滤的产水外观无色透明，去低压第二级纳滤；

第二级纳滤运行温度25℃，压力0.6MPa，得到第二级纳滤的浓水，外观无色透明返回第一纳滤中，所述第二级纳滤的产水外观无色透明，去步骤(3’)；

(3’)反渗透处理：一级反渗透膜组件采用杜邦抗污染苦咸水膜BW-8040，第二级纳滤的产水泵入一级反渗透装置，运行温度32℃压力4.0MPa，一级反渗透处理的产水外观无色透明做为中水回用，一级反渗透处理的浓水外观无色透明，进入二级反渗透装置中；

二级反渗透膜组件采用杜邦海淡膜SW-8040，一级反渗透的浓水泵入二级反渗透装置，运行温度38℃压力7.0MPa，二级反渗透的产水外观无色透明，返回一级反渗透处理，二级反渗透浓水进入浓缩处理中；

二级反渗透浓水泵入第二浓缩釜，水泵带真空50kPa进行第二浓缩，浓缩终点釜温95℃，第二浓缩出水，外观无色透明，作为中水回用，第二浓缩釜料降温，进行第二结晶至25℃过滤，干燥，得到白色硝酸钠，第二结晶结晶母液外观浅黄色，返回预处理工序。

本实施例中各部分出水的组成如表3所示。

表3

实施例4

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为3.0MPa，第二纳滤的操作压力为1.0MPa外，其余均与实施例1相同。

实施例5

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为2.0MPa外，其余均与实施例1相同。

实施例6

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为4.1MPa外，其余均与实施例1相同。

实施例7

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为2.0MPa外，其余均与实施例1相同。

实施例8

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为0.2MPa外，其余均与实施例1相同。

实施例9

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为2.0MPa，第二纳滤的操作压力为4.1MPa外，其余均与实施例2相同。

实施例10

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为1.5MPa外，其余均与实施例2相同。

实施例11

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第一纳滤的操作压力为0.2MPa外，其余均与实施例2相同。

实施例12

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为4.1MPa外，其余均与实施例2相同。

实施例13

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为1.5MPa外，其余均与实施例2相同。

实施例14

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为4.1MPa外，其余均与实施例1相同。

针对芳香化合物硝化废水预处理出水中硫酸钠的含量为2～5wt％的溶液，该实施例由于第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力低，第一纳滤的产水中硫酸钠的含量仅为0.1～0.5wt％，料液渗透压小，第二纳滤操作压力高对纳滤膜的冲击大，显著影响纳滤膜的使用寿命。

实施例15

本实施例提供一种芳香化合物硝化废水中混合盐分离提纯的方法，所述方法除步骤(2’)中第二纳滤的操作压力为0.5MPa外，其余均与实施例2相同。

针对芳香化合物硝化废水预处理出水中硫酸钠的含量为0.1～1wt％的溶液，该实施例由于第一纳滤的操作压力比第二纳滤的操作压力高，第一纳滤的浓水中硫酸钠的含量为2～3wt％，该料液渗透压大，第二纳滤的操作压力低难以正常产水。

二、测试及结果

COD：重铬酸钾滴定法。

溶液中硫酸钠、硝酸钠含量测试：采用离子色谱定量硫酸根和硝酸根，换算得到硫酸钠和硝酸钠含量。

硫酸钠纯度测试：参照国标GB/T 6009-2014方法测定。

硝酸钠纯度测试：参照国标GB/T 4553-2016方法测定。

上述实施例中第一纳滤和第二纳滤的硫酸钠截留率、第一纳滤的浓水的组成，以及制得的硫酸钠产品的组成如表4所示。

表4

上述实施例中二级反渗透处理的浓水的组成，以及制得的硝酸钠产品的组成如表5所示。

表5

从表1～5可以看出：

综合实施例1～13可以看出，采用本发明技术方案分离得到硫酸钠纯度＞93％，满足GB/T 6009-2014III类合格品要求，分离得到硝酸钠纯度＞98.5％，满足GB/T 4553-2016一般工业型合格品要求。

综上所述，本发明提供的含硝酸钠和硫酸钠的混合溶液的分离提纯方法结合两级纳滤和至少两级反渗透处理步骤，不仅能够有效实现溶液中硝酸钠和硫酸钠的高效分离，而且通过纳滤与反渗透同时实现了浓缩的作用，大大降低了后期浓缩和结晶的能耗，硫酸钠产品的纯度＞93％，硝酸钠产品的纯度＞98.5％，经济价值显著提高，应用前景广阔。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。